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La piel artificial de Bruisable abre las oportunidades para descubrir daño en dispositivos prostéticos

Cuando alguien topa su codo contra una pared, no sólo asierran al hilo dolor pero también puede ser que experimenten magullar. Los robots y los limbos prostéticos no tienen estas señales de peligro, que podrían llevar a daño adicional. Ahora, los investigadores que denunciaban en ACS aplicaron los materiales y los interfaces han desarrollado una piel artificial que detecta la fuerza a través de señales iónicas y también cambia color de amarillo a contusión-como púrpura, ofreciendo una señal de entrada visual que ha ocurrido el daño.

Los científicos han desarrollado muchos diversos tipos de pieles electrónicas, o de e-pieles, que pueden detectar estímulos a través de la transmisión del electrón. Sin embargo, estos conductores eléctricos no son siempre biocompatibles, que podrían limitar su uso en algunos tipos de odontología. En cambio, pieles iónicas, o Yo-pieles, iones del uso como ondas portadoras, similares a la piel humana. Estos hidrogeles ionically conductores tienen la diapositiva superior, el stretchability y biocompatibility comparados con las e-pieles. Qi Zhang, Zhu que expidía y los colegas quisieron desarrollar una Yo-piel que, además de registrar cambios en señal eléctrica con una fuerza aplicada, podría también cambiar color a magullar humano mimético.

Los investigadores hicieron un organohydrogel iónico que contuvo una molécula, llamado el spiropyran, que cambia color de amarillo claro a la tensión mecánica inferior azulado-púrpura. En la prueba, el gel mostró cambios en color y conductividad eléctrica cuando estaba estirado o comprimido, y seguía habiendo el color púrpura por 2-5 horas antes de desvanecerse de nuevo a amarillo. Entonces, las personas sujetaron con cinta adhesiva la Yo-piel a diversas partes del cuerpo de voluntarios, tales como el dedo, la mano y el codo. El doblar o el estirar causó un cambio en la señal eléctrica pero no magullar, apenas como piel humana. Sin embargo, el prensar fuerte y relanzado, el pegar y la sejeción produjeron un cambio del color. La Yo-piel, que responde como piel humana en términos de transmisión de señales eléctrica y óptica, abre las nuevas oportunidades para descubrir daño en dispositivos prostéticos y robótica, los investigadores dice.

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Journal reference:

Qiu, W., et al. (2021) Colorimetric Ionic Organohydrogels Mimicking Human Skin for Mechanical Stimuli Sensing and Injury Visualization. ACS Applied Materials & Interfaces. doi.org/10.1021/acsami.1c04911.